科学家在荧光碳量子点中发现绝缘体到半导体的转变

近日，由合肥物质科学研究院(HFIPS)固体物理研究所徐文教授带领的研究人员与重庆西南大学的合作者，应用太赫兹时域光谱(THz TDS)研究荧光碳量子点 (FQCD) 的光电特性。

碳量子点(CQDs)是一类零维碳材料，因其优异的光学和光电性能而备受关注。它是一种有望实现全彩照明和显示的环保材料，在这种情况下，FCQD 应以固态使用。

此次，课题组制备了两种FCQDs，在光激发下，在溶液中可发出亮蓝色(B-CQDs)和红色(R-CQDs)光。

在研究了温度范围为 80 到 280 K 的干 FCQD 粒子的太赫兹光电响应后，他们发现 R-CQDs 在 0.2-1.2 THz 范围内表现得像一个光绝缘体，而 B-CQDs 经历了绝缘体到半导体的转变太赫兹辐射频率和温度。FCQDs 的光导和关键物理参数可以从太赫兹透射光谱中推导出来。

这些结果解释了这种现象的机制，并有助于更充分地了解 FCQD 的基本物理性质。

这是科学家首次将太赫兹 TDS 应用于干 CQD 的研究。通过实验观察到 FcQDs 在太赫兹带宽中绝缘体到半导体的转变现象，表明 CQDs 可用于实现先进的太赫兹光电材料和器件。

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